播期、密度對(duì)麥后直播棉產(chǎn)量和干物質(zhì)量的影響

劉曉飛+王衛(wèi)軍+崔小平+孫寶林+陳立昶

摘要： 以中棉所50為材料直播，通過(guò)不同播期（大麥后和小麥后）和密度（60 000、75 000、90 000、105 000株/hm2）處理，研究它們對(duì)產(chǎn)量和干物質(zhì)量的影響。研究結(jié)果表明，最終以大麥后播種90 000株/hm2條件下取得最高產(chǎn)量，達(dá)到4 046 kg/hm2，小麥后播種同樣以90 000株/hm2條件下產(chǎn)量最高，為3 251 kg/hm2，說(shuō)明90 000株/hm2是比較適宜的麥后直播棉播種密度。2種播期下，單株結(jié)鈴數(shù)均以低密度高于高密度，而群體結(jié)鈴數(shù)表現(xiàn)為90 000株/hm2下最多，分別達(dá)到了95萬(wàn)個(gè)/hm2和78萬(wàn)個(gè)/hm2。在同一密度處理下以大麥后播種群體總干物質(zhì)量高于小麥后播種群體總干物質(zhì)量；在2種播期下，群體總干物質(zhì)量均以105 000株/hm2最高，而群體營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量以90 000株/hm2最高。群體干物質(zhì)積累量過(guò)高或者過(guò)低，均不利于產(chǎn)量的增加，群體干物質(zhì)積累量適中，生殖器官的干物質(zhì)積累量最高，產(chǎn)量也最高。

關(guān)鍵詞： 麥后直播棉；密度；播期；產(chǎn)量；干物質(zhì)量

中圖分類號(hào)： S562.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）22-0081-05

棉花是世界性的重要經(jīng)濟(jì)作物[1-3]，我國(guó)又是世界上棉花的主要生產(chǎn)大國(guó)。與糧食作物相比，棉花生產(chǎn)成本逐年提高，收益較低[4]，由于農(nóng)村勞動(dòng)力持續(xù)轉(zhuǎn)移，棉花生產(chǎn)的用工量越來(lái)越少，而棉花又屬于勞動(dòng)密集型作物，因此長(zhǎng)江淮河流域尤其江蘇的棉花種植面積持續(xù)減少[5-6]。這是因?yàn)殚L(zhǎng)江流域主要采用營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽技術(shù)，但營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：采用營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽方式種植棉花，從營(yíng)養(yǎng)缽制作到成熟期籽棉收獲結(jié)束，用工多；從棉花花芽分化（2～3葉期）到最后采收完畢需要6個(gè)月左右[7]，生育期長(zhǎng)，與糧食作物有爭(zhēng)地矛盾；從播種育苗，之后進(jìn)行大田移栽，田間管理有除草、施肥，中后期還要打頂，共計(jì)須要收花10次，過(guò)程繁瑣復(fù)雜[6]。

麥后直播棉則很好地解決了糧棉爭(zhēng)地矛盾，用工少，生育期短，田間管理簡(jiǎn)便，吐絮期集中，便于人工或者機(jī)械采收。不同種植密度對(duì)棉花的生長(zhǎng)發(fā)育有不同的影響，特別對(duì)產(chǎn)量影響更大[8]，而麥后直播條件下，因?yàn)樯谳^移栽棉大為縮短，其農(nóng)藝性狀表現(xiàn)差異較大[9]，本試驗(yàn)通過(guò)不同播期及不同密度處理，研究探索其對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程及最終產(chǎn)量的影響，以及田間生物量與產(chǎn)量的相關(guān)性。江蘇省有大面積的小麥種植區(qū)，沿海有大面積的大麥種植，該試驗(yàn)對(duì)江蘇麥后直播棉的發(fā)展有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2015年在江蘇省宿遷市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物試驗(yàn)田進(jìn)行。采用麥后直播方式播種，供試棉花品種為中棉所50。試驗(yàn)設(shè)置播期和密度2個(gè)因素，播期設(shè)置大麥后播種和小麥后播種，分別以T1、T2表示，設(shè)60 000、75 000、90 000、105 000株/hm2 4個(gè)密度，分別以D4、D5、D6、D7表示，8個(gè)處理，3個(gè)重復(fù)，24個(gè)小區(qū)按雙因素隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)小區(qū)面積為 28.8 m2，每個(gè)小區(qū)6行，行距80 cm，行長(zhǎng)6 m。2015年5月25日大麥后直播，6月8日小麥后直播，N、P2O5、K2O用量分別為150、75、150 kg/hm2，其中N的用量為目前一熟棉的50%。

1.2 調(diào)查和測(cè)定

農(nóng)藝性狀調(diào)查，于7月3日、7月20日、8月4日、8月18日、9月1日、9月20日、10月5日進(jìn)行田間調(diào)查，記錄內(nèi)容包括果枝始節(jié)位、果枝數(shù)、果枝長(zhǎng)度、株高、真葉數(shù)、蕾、鈴、花、脫落、吐絮等；生育期調(diào)查，準(zhǔn)確記載不同處理播種期、出苗期、現(xiàn)蕾期、盛蕾期、初花期、盛花期、吐絮期；不同器官干物質(zhì)積累，大麥后播種的7月3日、7月14日、7月20日、8月4日、9月1日，小麥后播種的于7月14日、7月20日、8月4日、8月11日、9月9日每小區(qū)取2株棉株，將地上部分成莖、葉、營(yíng)養(yǎng)器官3個(gè)部分烘干、稱質(zhì)量；測(cè)定單鈴質(zhì)量及產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和圖表繪制，采用SPASS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期、密度對(duì)麥后直播棉產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

表1表明，不同播期、密度組合處理對(duì)籽棉產(chǎn)量有明顯的影響，T1處理的各組合籽棉產(chǎn)量明顯高于T2處理，其中以T1D6產(chǎn)量最高，達(dá)到4 046.97 kg/hm2，說(shuō)明大麥后直播較小麥后直播更有利于提高籽棉產(chǎn)量，生育期大麥后直播較小麥后直播長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)積累多，在T1或者T2處理下，均以D6密度的籽棉產(chǎn)量最高，說(shuō)明D6密度下直播更有利于提高產(chǎn)量，4個(gè)密度處理以90 000株/hm2適宜，與馮邦杰的研究密度相當(dāng)[8]。單株鈴數(shù)也表現(xiàn)為T1處理的各組合均高于T2處理，低密度的高于高密度的，最高為T1D4處理11.82個(gè)/株，最低為T2D7處理7.1個(gè)/株。群體結(jié)鈴數(shù)同樣為T1處理高于T2處理，同一播期D6、D7處理高于D4、D5處理，說(shuō)明中高密度有利于提高結(jié)鈴數(shù)，其中以D6處理的結(jié)鈴數(shù)最多。單鈴質(zhì)量表現(xiàn)為同一播期下，低密度的高于高密度的，T1處理高于T2處理，隨著密度的增加而逐漸降低[9]。

2.1.1 籽棉產(chǎn)量方差分析

籽棉產(chǎn)量方差分析表明，T1D6處理在5%顯著性下顯著高于其他處理，同一播期下，D6處理與其他處理的差異達(dá)到了顯著水平。播期處理下，T1與T2[CM（24*2]在5%及1%水平下均達(dá)到顯著差異，說(shuō)明提前播種可以

顯著提高產(chǎn)量。密度處理下表現(xiàn)為，在1%水平下D6顯著高于其他處理，D4、D5、D7之間差異不顯著，在5%水平下同樣表現(xiàn)為D6顯著高于其他處理（表2）。說(shuō)明大麥后播種在 90 000株/hm2 密度下，適合提高籽棉產(chǎn)量。

2.1.2 單株鈴數(shù)方差分析

從表3可以看出，不同組合間表現(xiàn)為T1播期處理的單株鈴數(shù)高于T2播期的鈴數(shù)，以T1D4單株鈴數(shù)最多，最少的為T2D7，單株結(jié)鈴數(shù)隨著密度的增加而降低，與馬一學(xué)等的研究結(jié)果[10]一致，T1D4與其他的組合比較均達(dá)到了顯著差異。在不同播期下2個(gè)顯著水平表現(xiàn)為T1極顯著高于T2，不同密度下2個(gè)顯著水平均以D4極顯著高于其他密度，D7極顯著低于其他密度，D5和D6間差異不顯著。說(shuō)明大麥后播種比小麥后播種能夠提高直播棉的單株結(jié)鈴數(shù)，低密度更能提高直播棉的單株結(jié)鈴數(shù)。

2.1.3 群體鈴數(shù)方差分析

從表4可以看出，處理T1D6和T1D7群體鈴數(shù)極顯著高于其他處理，達(dá)到了92萬(wàn)個(gè)/hm2以上，T2D4最低，不到60萬(wàn)個(gè)/hm2。4個(gè)不同密度處理，以D6下群體成鈴數(shù)最高，極顯著高于D4、D5，與D7差異不顯著，因此，90 000～105 000株/hm2有助于提高群體成鈴數(shù)。T1處理顯著高于T2處理，表明提前播種有利于提高群體成鈴數(shù)。

在T1播期不同密度條件下，群體8月4日至9月1日的成鈴數(shù)與最終的籽棉產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（圖1），相關(guān)系數(shù)為r1=0.939 8* *，說(shuō)明這一時(shí)期的集中成鈴數(shù)，直接決定著最終的籽棉產(chǎn)量；同樣，在T2播期不同密度條件下，有著相[CM（25]同的顯著相關(guān)關(guān)系（圖2），相關(guān)系數(shù)為r2=0.890 9* *，反映出小麥后直播棉在8月4日至9月1日的集中成鈴量對(duì)于籽棉產(chǎn)量起著至關(guān)重要的作用。

2.1.4 單鈴質(zhì)量方差分析

從表5可以看出，T1處理下低密度單鈴質(zhì)量較高，其中以T1D4最高，為4.66 g，極顯著高于其他處理，最低的是T2D7處理，為3.79 g。4個(gè)密度下，D4鈴質(zhì)量極顯著高于其他密度，2個(gè)播期下，T1鈴質(zhì)量極顯著高于T2的。說(shuō)明低密度、早播有利于提高單鈴質(zhì)量。

2.2 密度、播期對(duì)群體生物量的影響

2.2.1 單株干物質(zhì)量

從表6可以看出，單株總干物質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量隨著植株的生長(zhǎng)而不斷增加，吐絮期達(dá)到最大，在同一生育時(shí)期，特別是在盛花期-吐絮期，不同的播期內(nèi)均表現(xiàn)為隨著密度的增加干物質(zhì)量逐漸降低，低密度下單株干物質(zhì)量高。

2.2.2 群體干物質(zhì)量

從表7可以看出，所有處理在同一播期、不同的生育期內(nèi)，D6、D7處理的群體干物質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量大部分高于D4、D5處理，說(shuō)明直播棉高密度下的干物質(zhì)量高。D6、D7處理之間，群體總干物質(zhì)量大部分以D7處理高，而群體營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量大部分以D6處理高。以上結(jié)果說(shuō)明，高密度下有助于提高群體總干物質(zhì)量，而群體營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量在D6處理下最高。

由圖3可知，在不同播期、密度條件下，群體總干物質(zhì)量與籽棉產(chǎn)量成極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r3=0.879 1* *，說(shuō)明直播棉要取得高產(chǎn)，必須有相對(duì)應(yīng)的干物質(zhì)量[11]。從圖4可以看出，不同播期、密度處理下，群體營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量同樣與籽棉產(chǎn)量成極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r4=0.915 6* *，說(shuō)明高的籽棉產(chǎn)量要以高的營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量為基礎(chǔ)。

2.2.3 營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量占總干物質(zhì)量的比例

由表8可知，不同發(fā)育時(shí)期營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量占總干物質(zhì)量的比例不同，T1播期下的各密度占比基本上高于T2播期的，說(shuō)明提前播種有提高營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量占比的趨勢(shì)。同一播期內(nèi)不同

密度處理下，多數(shù)表現(xiàn)為D6處理的營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量占比最高。不同播期同一密度處理下基本上表現(xiàn)為T1處理的占比高于T2處理，說(shuō)明提前播種有利于提高生育期內(nèi)營(yíng)養(yǎng)器官的干物質(zhì)量。

2.3 播期、密度對(duì)農(nóng)藝性狀的影響

從表9可以看出，T1播期下株高隨著密度的增加而升高，而T2播期下密度對(duì)株高的影響不明顯；T1處理下真葉數(shù)在[CM（25]17～18張，T2處理在15～16張，T1較T2多2張，說(shuō)明早播可以有效增加真葉數(shù)；果枝始節(jié)位基本在5～6節(jié)，差異不明顯；盛蕾量表現(xiàn)為T1D6和T1D7較多，以T1D6最多，不同播期下表現(xiàn)為T1盛蕾量比T2盛蕾量多（T1D4、T2D4除外）；果枝數(shù)也表現(xiàn)為T1較T2多1～2臺(tái)，T1D6和T1D7最多；果節(jié)數(shù)表現(xiàn)為T1處理高于T2處理（T1D4、T2D4除外），以T1D6和T1D7較多，同一播期下表現(xiàn)為隨密度的增加而增加。以上結(jié)果說(shuō)明，播期、密度對(duì)麥后直播棉株高、果枝始節(jié)位影響不明顯，提前播種可以增加真葉數(shù)、果枝數(shù)、現(xiàn)蕾量和果節(jié)量，提高密度可以增加現(xiàn)蕾量和果節(jié)量。

由圖5可知，在T1播期、不同密度條件下，群體現(xiàn)蕾量與籽棉產(chǎn)量呈線性極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r5=0.944 7* *，說(shuō)明直播棉群體現(xiàn)蕾量的多少直接影響籽棉產(chǎn)量的高低。同樣，由圖6看出，T2播期、不同密度處理下，群體現(xiàn)蕾量同樣與籽棉產(chǎn)量呈線性極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r6=0.891 4* *，說(shuō)明高的籽棉產(chǎn)量要以高的現(xiàn)蕾量為鋪墊。

由圖7可知，播期、密度條件下，各處理群體現(xiàn)蕾量與群體結(jié)鈴數(shù)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r7=0.915 9* *，說(shuō)明群體現(xiàn)蕾量影響群體成鈴數(shù)，在一定范圍內(nèi)高的現(xiàn)蕾量有助于取得高的結(jié)鈴數(shù)。

3 結(jié)論與討論

3.1 在T1播期、D6密度下，麥后直播棉有較高籽棉產(chǎn)量與干物質(zhì)量

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，大麥后直播棉產(chǎn)量較小麥后直播棉的產(chǎn)量高，由于大麥后播種的日期較小麥后播種早，大麥后直播棉的生育期延長(zhǎng)了，生物量得到了更長(zhǎng)時(shí)間的積累，以中熟育苗移栽為對(duì)照，可獲得與營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽棉花相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)量[12]，而且90 000株/hm2的密度無(wú)論在大麥后直播還是在小麥后直播均取得了所有密度中最高的產(chǎn)量，說(shuō)明 90 000株/hm2 更適合麥后直播[13]。群體結(jié)鈴數(shù)以90 000株/hm2和105 000株/hm2的密度下較多，與籽棉產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。群體干物質(zhì)量以大麥后直播的高于小麥后直播棉，同樣因?yàn)榇篼満笾辈ッ抻休^長(zhǎng)的生育期，同一播期內(nèi)，90 000株/hm2和105 000株/hm2密度下總干物質(zhì)量較高，而營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量是90 000株/hm2的最高[7]，干物質(zhì)量與籽棉產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明90 000株/hm2是最佳的播種密度。

3.2 麥后直播棉存在的問(wèn)題

麥后直播棉生長(zhǎng)的最主要特點(diǎn)是利用收獲后的溫光資源來(lái)進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育的，最終在冬麥種植前完成機(jī)械收獲，生育期基本上從6月中旬到10月下旬或者11月初，從品種方面來(lái)說(shuō)，早熟性要求必須選擇盡量早熟的品種[14]，同時(shí)還要保證產(chǎn)量。

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